【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi)部時鐘何反向振蕩放大器工作電路。 （ 5） XTA2 內(nèi)部反向振蕩放大器的輸出。 （ 6）振蕩器的特性 芯片級的振蕩器是由反向放大器構(gòu)成，它的輸入和輸出是 XTAL1和 XTAL2。 只 有留空 XTAL2，單片機才能被外部時鐘源驅(qū)動，但是 XTA1 接入時鐘信號北部時鐘電路會被兩分頻觸發(fā)器輸入，因此不必注意外部時鐘的占空比。 （ 7） GND 地 （ 8） VCC 電源電壓 ～ 6V為 89C2051 的工作電壓，在 3V狀態(tài)下工作 ，動態(tài)電流為 ；空閑態(tài)為 1mA,掉電態(tài)僅為 20nA。 正因為它很小的功耗才使它成為 電池供電的小型控制系統(tǒng) 的?？?。 北方民族大學學士學位論文 糧油肉水分檢查儀 6 濕度傳感器的選擇 濕敏電阻還有濕敏電容是濕度傳感器最常見的兩種。它們有一些共性：金屬引線在涂有感濕材料的外部上引出，還有塑料外殼來防止污染和破損。 濕敏電阻的導(dǎo)電率會由濕度影響。但是也會存在一些極端的變化，為防止這一變化，濕敏電阻都會用有著一定電壓和頻率的交流電。濕度到電壓的變化是由濕敏電阻和 1 個固定電阻所組成的供電電源分壓電路，然后電路產(chǎn)生輸出信號，在把信號經(jīng)過相關(guān)電路的處理變換成恒定不變的直流電流，在示波器的觀察下得到電流變化讀數(shù)，就可以得出濕度的變化。在單片機的作用下可以得到信號變化，最終能夠得到相應(yīng)的濕度值。 在恒溫潮濕的環(huán)境下電容式濕度傳感器的介電常數(shù)會受濕度的含量的影響。傳感器的振蕩器輸出的信號頻率在單片機的處理下能得到所對應(yīng)的濕度。 電容 傳感的優(yōu)點不言而喻，不必使用特定的交流電源，而且電壓簡便所以成本也很低，非常的使用；常溫場合，簡易實用性；生產(chǎn)的成本價格，本系統(tǒng)采用電容式傳感器 HS1101 原理來設(shè)計糧油肉水分檢查儀。 HS1101 傳感器的簡介 濕敏電容工作的溫、濕度范圍見圖 1。濕度 電容響應(yīng)曲線件圖 2。 圖 1 HS1101濕敏電容工作溫濕度變化 北方民族大學學士學位論文 糧油肉水分檢查儀 7 圖 2 HS1101濕敏電容的濕度 電容轉(zhuǎn)變曲線 HUMIREL 的相對濕度傳感器是 HS1101，它有著獨特的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，恒溫下，相對濕度 0%~100%RH 狀態(tài)下：電容 變化為 162200pF，誤差在 2%左右；此時 176。C 是它的溫度系數(shù)。綜上所述它有著很不錯的準確度。除此之外，它還能在多變的環(huán)境下保持很好的穩(wěn)定性，靈敏性等特點，成本低也使其廣泛被用于家電行業(yè)。 HS1101 濕度測量電路 HS1101 電容傳感器的電容量是會被空氣中的濕度所影響的，成正比關(guān)系，它在電路中充當一個電容器件的角色。通常有兩種方法來測量電容變化所引起的計算機接收信號：一種是把 HS1101 放在 555 振蕩電路之內(nèi)，電容變化和電壓頻率成反比關(guān)系，所以可以直接由計算機來反應(yīng)濕度變化；另 外就是把它放在運放和阻容構(gòu)成的橋式振蕩電路中，計算機把產(chǎn)生的正弦波電壓信號整流放大等處理能轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。 555 芯片簡介 555 定時器是中規(guī)模集成電路由模擬電路和數(shù)字電路組成 ,如圖（ B）所示是它的結(jié)構(gòu)管腳。 北方民族大學學士學位論文 糧油肉水分檢查儀 8 分壓器、比較器、基本 觸發(fā)器和放電三極管是它的基本組成元件。首先分壓器包含三個 5的串聯(lián)等效電阻。它還是加在比較壓反向端的參考電壓。兩個結(jié)構(gòu)相同的集成運放 、 組成才構(gòu)成了比較器。反相輸入端輸入高電平觸發(fā)信號，基本觸發(fā)器端的輸 入信號為它月通相輸入端的參考電壓比較結(jié)果；反之為基本 R— S觸發(fā)器 端的輸入信號。比較器的輸出端會影響基本 R— S觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。 多諧振蕩器工作原理 含有 R R2 和電容 C為外接元件的 555 定時器所構(gòu)成的多諧振蕩器如圖 (C)所示，其中。其工作波如圖 (D)所示 [13]。 （ A） 555 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 C 555 組成的多謝振蕩 器 D 多諧振蕩電路波形 北方民族大學學士學位論文 糧油肉水分檢查儀 9 因為電容不能突變所以電容在 00CUt??， 時接通電源，高、低觸發(fā)端0 1 / 3 TH TL CCV V V? ? ?，比較 器 1A 輸出為高電平， 2A 輸出為低電平，即 _ 10DR ??_D， S ， RS? 觸發(fā)器置 1，定時器輸出 0 1u? 在這種狀態(tài)下 _ 0Q? ，放電三極管截止，電容被電源充電，兩端的電壓會持續(xù)增加。在電壓增加到電源電壓的三分之一的時候， 2A 輸出由 0 翻轉(zhuǎn)為 1，這時 _ 1DR ??_DS ， RS? 觸發(fā)順態(tài)恒定。所以 10 tt?? 期間，定時器輸出 0u 為高電平 1。 如果 1tt? ，電容電壓增加到電源電壓的三分之二，比較器 1A 的輸出會改變，所以 _ 10DR ??_D， S ,RS? 觸發(fā)器復(fù) 0，定時器輸出 0cu? 。 如果 12t t t?? ， _ 1Q? ，電容Ｃ在放電三極管Ｔ導(dǎo)通的作用下會放電。電容電壓按指數(shù)規(guī)律下降，在電容電壓小于電源電壓的三分之二時，比較器 1A 輸出改變，RS? 觸發(fā)器的 _ 1DR ??_DS ，所以Ｑ的狀態(tài)不變， 0u 的狀態(tài)仍為低電平。 如果 2tt? ， cu 會掉至 1/3CCV ，比較器 2A 從 1變?yōu)?0， RS? 觸發(fā)器的 _ 1DR? ，0?_DS ，觸發(fā)器為 1 狀態(tài)，定時器電壓 1cu? 。這個狀態(tài)下電容 C 被 放電，上述過程將被循環(huán)。 綜上可得知，在電容充電的狀態(tài)下，定時器輸出，放電狀態(tài)下中斷。正式電容的充放電才有了輸出端的矩形波。直流形式的電能變?yōu)榫匦尾ㄐ问降碾娔艿奶匦圆攀沟枚嘀C振蕩器在沒有信號輸入的狀態(tài)下得到輸出矩形波 信號發(fā)生器 北方民族大學學士學位論文 糧油肉水分檢查儀 10 HS1101 與 555 構(gòu)成的濕度 頻率轉(zhuǎn)換電路 北方民族大學學士學位論文 糧油肉水分檢查儀 11 濕度 頻率轉(zhuǎn)換電路 上圖是濕敏傳感器和定時器的濕度 頻率轉(zhuǎn)換電路。這個電路包含的 TLC555除了還一般時基電路類似外其特別的功能是采用先進科技擁有高振蕩頻率，消耗功率低但是輸出電流大也是另一大優(yōu)點。 電路中 TLC555 的第 2 腳（觸發(fā)輸入端）和第 6 腳（閾值輸入端 ）相連，與外圍器件構(gòu)成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器由 TLC555 的觸發(fā)輸入端和閾值輸入端與外圍器件組成。電路閉合，電容（ HS1101 在電路中相當一個電容）通過 4R 和 02R 充電，在 Uc 增加至閾值電壓（約 2 /3DDV ） 的狀態(tài)下，內(nèi)部與閾值觸發(fā)器輸入端連接的比較器翻轉(zhuǎn)，此時電容會通過 02R 放電，但是 Uc下調(diào)至觸發(fā)電壓（約 /3DDV ）時內(nèi)部與觸發(fā)輸入端連接的比較器翻轉(zhuǎn)，電容會 4R 和 02R 充電，一直循環(huán)此方法。電容在充電的狀態(tài)下 TCL555 的輸出端會輸出高電平，反之輸出低電平；正是因為電容的充放電才有了方波。由此可知，高低電平的時間方波頻率的計算公式： ? ?4 0 202C R ln 2ln 2tRt C R???充 電放 電 因而，輸出的